專(zhuān)利名稱(chēng)：藍(lán)光led激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熒光材料，具體地說(shuō)是一種藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1993年人們實(shí)現(xiàn)了藍(lán)色GaN-LED技術(shù)上的突破，繼而白色LED被推向市場(chǎng)，與傳 統(tǒng)照明光源相比，白光LED有著體積小、能耗少、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等許多優(yōu)點(diǎn)，迅速 地被廣泛應(yīng)用，喻為第四代照明光源。但是由于藍(lán)光LED的光轉(zhuǎn)換材料的吸收峰要求位于 420 470nm，能夠滿(mǎn)足這一要求的熒光材料非常少；而且由于吸收強(qiáng)度低，這類(lèi)熒光材料 的探求相當(dāng)?shù)睦щy?，F(xiàn)有技術(shù)可被藍(lán)光激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料品種少；僅為稀土石榴石、硫代 鎵酸鹽、堿土硫化物、堿土金屬鋁酸鹽、商磷酸鹽、商硅酸鹽以及氟砷(鍺)酸鎂等幾類(lèi)。其 中硫化物發(fā)光效率高，但性能不穩(wěn)定，逸出的硫化物毒化芯片和電極，而且使用昂貴的氧化 鎵，制備復(fù)雜。銪Eu2+激活的鋁酸鍶，類(lèi)似商用綠色長(zhǎng)余輝熒光體，顆粒大于10 μ m以上，易 潮解，熒光粉呈堿性，易腐蝕芯片等材料。其它材料只能被彡450nm以下的藍(lán)光激發(fā)，且效 率不高。由于現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)機(jī)熒光材料具有品種少；性能不穩(wěn)定；逸出的物質(zhì)毒化芯片和 電極；制備復(fù)雜；價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，所以發(fā)明一種安全無(wú)毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易長(zhǎng)期保存、熒 光性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)熒光材料；以及成本低廉、工藝簡(jiǎn)便，節(jié)能環(huán)保又易于工業(yè)化生產(chǎn)的制備 方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供提供一種藍(lán)光LED激發(fā)的色純度較高的LiY (MoO4) 2 nPr無(wú)機(jī) 熒光材料，材料粒徑均勻微細(xì)、化學(xué)、光學(xué)與熱性能穩(wěn)定，可作為紅光及白光LED照明和顯 示器中的三基色的來(lái)源。本發(fā)明的另一目的是提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)便，節(jié)能環(huán)保又易于工業(yè)化生產(chǎn) 的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料，以鉬酸釔鋰、鉬酸鑭鋰為基質(zhì)，摻雜有銀、鐠， 鑭中的一種或幾種；化學(xué)表達(dá)式為=Li1-J1^y(MoO4)2InPr, xAg, yLa(0. 005 ^ η ^ 0. 05， 0· 05 彡 χ 彡 0· 10，0· 05 彡 y 彡 0· 50)。藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料制備方法，步驟如下(1)準(zhǔn)確稱(chēng)取化學(xué)計(jì)量的釔鹽、鑭鹽、銀鹽、堿性金屬鹽、中性鹽和鉬酸鹽于研缽 中；(2)向步驟(1)研缽中加入無(wú)水乙醇，室溫條件下，研磨混合均勻，收集入坩堝中；(3)將步驟(2)坩堝放入馬弗爐升溫800°C -1000°C，空氣氣氛燒結(jié)4-他，取出、冷 卻至室溫、研磨，得目標(biāo)產(chǎn)物。
步驟(1)釔鹽為氧化釔，鉬酸鹽為鉬酸銨；無(wú)機(jī)鹽為乙酸銀、氧化鐠和氧化鑭的一 種或是幾種的任意混合物。步驟O)中無(wú)水乙醇的加入量為混合鹽質(zhì)量的10-50%。步驟⑴中研缽為瑪瑙研缽；步驟⑵中坩堝為剛玉坩堝或瓷坩堝。步驟(3)中優(yōu)選溫度為950°C ；優(yōu)選時(shí)間為4h。本發(fā)明的要點(diǎn)是藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料，其組成由以下通式表示=LihYity(M0O4)2 = IiPr, xAg，yLa。本發(fā)明的無(wú)機(jī)熒光材料中，LiY(MoO4)2作為基質(zhì)，ft·所造成的晶格缺陷為發(fā)光中 心，而少量銀離子和鑭的存在可以與釔鋰基質(zhì)形成共熔體，改善晶格對(duì)稱(chēng)性。本發(fā)明的制備方法為將化學(xué)計(jì)量的釔鹽、鉬酸鹽等于研缽中充分研磨混合均勻， 放入馬弗爐800-1000°C燒結(jié)4- 后，研磨制得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明所述的化學(xué)計(jì)量數(shù)是把方程式用待定系數(shù)法配平得到的系數(shù)，即化學(xué)計(jì)量數(shù)。本發(fā)明摻雜無(wú)機(jī)鹽是乙酸銀、氧化鐠和氧化鑭的一種或是幾種的任意混合物。本 發(fā)明使用乙酸銀和氧化鑭作為共熔體，調(diào)整晶格對(duì)稱(chēng)性，從而改善熒光性能，改變其光色。 本發(fā)明在空氣氣氛燒結(jié)優(yōu)選溫度為950°C ；優(yōu)選時(shí)間為4h。本發(fā)明制備的藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料在430-500nm的區(qū)間有很強(qiáng)的吸收， 在606-650nm有很強(qiáng)的發(fā)射，且可根據(jù)應(yīng)用需要調(diào)節(jié)其光色性。本發(fā)明無(wú)機(jī)熒光材料的熱 穩(wěn)定性好，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)高溫處理后，熒光性能仍保持不變。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1、世界上首次制備以鉬酸釔鋰為基質(zhì)的藍(lán)光LED激發(fā)的高效無(wú)機(jī)熒光材料，該熒 光粉的激發(fā)波長(zhǎng)在450nm-520nm，發(fā)射峰在606nm-650nm。熒光粉激發(fā)波長(zhǎng)符合藍(lán)光LED的 光轉(zhuǎn)換材料的吸收峰在420 470nm的要求，而且吸收強(qiáng)度高，為藍(lán)光LED激發(fā)的紅光發(fā)射 材料增添了一個(gè)新品種。2、本發(fā)明產(chǎn)品采用高溫固相法，燒結(jié)溫度明顯低于現(xiàn)有LED熒光粉的合成溫度、 稍加研磨即可得到微細(xì)高效熒光粉末材料，具有安全無(wú)毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易于長(zhǎng)期保存、 熒光性能穩(wěn)定等效果。3、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，原料價(jià)廉易得，反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有三廢污染，具有綠色環(huán)保、 效益高等優(yōu)點(diǎn)；適合工業(yè)化生產(chǎn)，特別是其藍(lán)光LED激發(fā)的性能使得該材料具有廣泛的應(yīng) 用前景。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明材料粒徑均勻微細(xì)、化學(xué)、光學(xué)與熱力學(xué)性能穩(wěn)定，可作為紅光及白光 LED照明和顯示器中的三基色的來(lái)源。2、本發(fā)明材料原料價(jià)廉易得、成本低。3、本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、制備過(guò)程無(wú)污染，易于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為實(shí)施例1制備的無(wú)機(jī)熒光材料熒光光譜圖；無(wú)機(jī)熒光材料激發(fā)波長(zhǎng) 45Inm ；發(fā)射波長(zhǎng)606nm。
圖2為實(shí)施例2制備的無(wú)機(jī)熒光材料熒光光譜圖；無(wú)機(jī)熒光材料的激發(fā)波長(zhǎng) 453nm ；發(fā)射波長(zhǎng)605nm、647nm圖3為實(shí)施例3制備的無(wú)機(jī)熒光材料熒光光譜圖；無(wú)機(jī)熒光材料的激發(fā)波長(zhǎng) 45Inm ；發(fā)射波長(zhǎng)605nm、648nm。圖4為實(shí)施例1、實(shí)施3制備的無(wú)機(jī)熒光材料溫度-衰減測(cè)試的性能測(cè)試圖， 線 為實(shí)施例1溫度-衰減測(cè)試效果；▲線為實(shí)施例3溫度-衰減測(cè)試效果。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而 非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1 本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)熒光材料的制備方法，步驟如下A 稱(chēng)取 2. 97mmol、0. 6706g Y2O3,12mmol、2. 1186g (NH4)2MoO4 和 3mmol、0. 2216g Li2CO3,0. Olmmol.O. 0102g Pr6O11,摻雜比例為 99 1。B將前驅(qū)物混合，加入樣品總質(zhì)量的50%的無(wú)水乙醇液體，研磨混勻。C將上述產(chǎn)物在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下烘干。D將以上前驅(qū)物置于馬弗爐，500°C、700°C、95(rC程序升溫，分別燒結(jié)2h后稍加研
磨即得目標(biāo)產(chǎn)物。圖1為本實(shí)施例1所制備的無(wú)機(jī)熒光材料熒光光譜圖；由圖可見(jiàn)激發(fā)波長(zhǎng) 45Inm ；發(fā)射波長(zhǎng)606nm。實(shí)施例2 本實(shí)施例無(wú)機(jī)熒光材料的制備方法，步驟如下A 稱(chēng)取 1. 485mmoU0. 3353g Y2O3, 1. 485mmoU0. 483. 8g La2O3, 12mmol、 2. 1186g(NH4)2MoO4 禾口 3mmol、0. 2216g Li2CO3,0. Olmmol.O. 0102g Pr6O11,摻雜比例為 99 1。B將前驅(qū)物混合，加入樣品總質(zhì)量的50%的無(wú)水乙醇液體，研磨混勻。C將上述產(chǎn)物在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下烘干。D將以上前驅(qū)物置于馬弗爐，500°C、700°C、95(rC程序升溫，分別燒結(jié)2h后稍加研
磨即得目標(biāo)產(chǎn)物。圖2為本實(shí)施例所制備的無(wú)機(jī)熒光材料的熒光光譜圖；由圖2可見(jiàn)激發(fā)波長(zhǎng) 453nm ；發(fā)射波長(zhǎng)605nm、647nm。實(shí)施例3 本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)熒光材料的制備方法，步驟如下A 稱(chēng)取 2. 81mmol、0. 6367g Y2O3, 0. 16mmoU0. 0488g La2O3, 12mmo 1、 2. 1186g(NH4)2MoO4 禾口 3mmol、0. 2216g Li2CO3,0. Olmmol.O. 0102g Pr6O11,摻雜比例為 99 1。B將前驅(qū)物混合，加入樣品總質(zhì)量的50%的無(wú)水乙醇液體，研磨混勻。C將上述產(chǎn)物在鼓風(fēng)干燥箱中80°C下烘干。D將以上前驅(qū)物置于馬弗爐，500°C、700°C、95(rC程序升溫，分別燒結(jié)2h后稍加研磨即得目標(biāo)產(chǎn)物。圖3為本實(shí)施例制備的無(wú)機(jī)熒光材料熒光光譜圖；由圖3可見(jiàn)激發(fā)波長(zhǎng)451nm ； 發(fā)射波長(zhǎng)605nm、648nm。除上述實(shí)施例外，實(shí)驗(yàn)證明所述摻雜元素的無(wú)機(jī)鹽還可以是氧化釔、硝酸釔、氧 化鑭、硝酸鑭、氧化鐠、硝酸鐠中任何幾種以任何比例形成的組合物。所制成的無(wú)機(jī)熒光材 料與上述實(shí)施例1、2、3效果相同。使用本發(fā)明的無(wú)機(jī)熒光材料可以用于紅光及白光LED和顯示器中的三基色的來(lái) 源。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來(lái)限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)， 所做的任何修改和變化，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料，以鉬酸釔鋰、鉬酸鑭鋰為基質(zhì)，摻雜有銀、鐠，鑭 中的一種或幾種；化學(xué)表達(dá)式為L(zhǎng)ii-xYi-n-y (MoO4) 2:nPr, xAg, yLa(0.005 彡 η 彡 0.05,0.05 彡 χ 彡 0. 10, 0. 05 ^ y ^ 0. 50)。
2.一種藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料制備方法，步驟如下(1)準(zhǔn)確稱(chēng)取化學(xué)計(jì)量的釔鹽、鑭鹽、銀鹽、堿性金屬鹽、中性鹽和鉬酸鹽于研缽中；(2)向步驟(1)研缽中加入無(wú)水乙醇，室溫條件下，研磨混合均勻，收集入坩堝中；(3)將步驟(2)坩堝放入馬弗爐升溫800°C-1000°C，空氣氣氛燒結(jié)4- ；取出、冷卻至 室溫、研磨，得目標(biāo)產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料制備方法，其特征在于步驟(1)釔鹽為氧化釔，鉬酸鹽為鉬酸銨；無(wú)機(jī)鹽為乙酸銀、氧化鐠和氧化鑭的一種或是幾種的 任意混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料制備方法，其特征在于步驟(2)中無(wú)水乙醇的加入量為混合鹽質(zhì)量的10-50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料的制備方法，其特征在于步 驟(1)中研缽為瑪瑙研缽；步驟O)中坩堝為剛玉坩堝或瓷坩堝。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料的制備方法，其特征在于步 驟(3)中優(yōu)選溫度為950°C ；優(yōu)選時(shí)間為4h。
全文摘要
本發(fā)明屬于熒光材料，藍(lán)光LED激發(fā)的無(wú)機(jī)熒光材料及其制備方法?，F(xiàn)有無(wú)機(jī)熒光材料品種少；性能不穩(wěn)定；制備工藝復(fù)雜；價(jià)格昂貴。本發(fā)明以鉬酸釔鋰、鉬酸鑭鋰為基質(zhì)，摻雜有銀、鐠，鑭中的一種或幾種；化學(xué)表達(dá)式為L(zhǎng)i1-xY1-n-y(MoO4)2:nPr，xAg，yLa(0.005≤n≤0.05，0.05≤x≤0.10，0.05≤y≤0.50)。本發(fā)明制備方法為稱(chēng)取化學(xué)計(jì)量的釔鹽、鑭鹽、銀鹽、堿性金屬鹽、中性鹽和鉬酸鹽放入研缽中；加入無(wú)水乙醇，室溫研磨，收集入坩堝中；放入馬弗爐升溫，燒結(jié)4-8h，研磨制得。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是材料粒徑均勻、性能穩(wěn)定；成本低廉；方法簡(jiǎn)單、制備過(guò)程無(wú)污染。
文檔編號(hào)C09K11/78GK102127438SQ20111000405
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者余錫賓, 劉潔, 宋超, 許博 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)